Схемотехника. Ашанин В.Н - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

117
После включения питания генератор, благодаря ПОС, обязательно окажет-
ся в одном из двух крайних состояний, характеризующихся насыщением
выхода ОУ (U
н+
или U
н–
) и пробоем стабилитрона, в результате чего на вы-
ходе возникает напряжение U
ст+
или U
ст–
соответственно.
Если считать, что в начальный момент времени t=0 u
вых
=U
ст+
, то на-
пряжение на неинвертирующем входе ОУ окажется равным
u
b
=β
п
U
ст+
, (2.120)
где
43
3
RR
R
+
=β – коэффициент ПОС.
Через резистор R1 начинает заряжаться конденсатор С1 до тех пор,
пока напряжение на нем u
а
, изменяющееся по закону
(
)
(
)
,1
//
ст
τ
−
τ
−
+
−−=
t
b
t
a
eueUtu
(2.121)
где τ=R1С1 – постоянная времени интегратора, не превысит в момент вре-
мени t=t
и
напряжение u
b
. Тогда за счет большого усиления ОУ и действия
ПОС выходное напряжение генератора скачком изменится и станет рав-
ным u
вых
=U
ст–
. Соответственно изменится и напряжение на неинверти-
рующем входе
u
b
=β
п
U
ст–
.
Конденсатор С1 начинает разряжаться, пока напряжение на нем, из-
меняющееся по закону, аналогичному (2.121), в момент времени t=T не
окажется меньше, чем u
b
. Состояние схемы снова скачком изменится, вы-
ходное напряжение станет положительным. Таким образом, процесс заря-
да-разряда конденсатора оказывается периодическим.
Если уровни стабилизации U
ст+
и U
ст–
одинаковы, то период колеба-
ний Т можно определить, приравнивая (2.120) и (2.121) в момент времени
t=t
и
=Т/2. В результате получим
.
4
3
21ln12
1
1
ln2
п
п
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
β−
β+
τ=
R
R
CRT (2.122)
При R3=R4 частота генерируемых прямоугольных импульсов со
скважностью Q=T/t
и
=2 рассчитывается по формуле
.1/455,0
1
CR
T
f ≈=
(2.123)
Для обеспечения стабильности по частоте (это касается всех схем
мультивибраторов) необходимо, чтобы скорость нарастания или спада на-
пряжения на времязадающем конденсаторе в моменты изменения состоя-
ния схемы была достаточно велика. Чем круче наклоны экспонент относи-
После включения питания генератор, благодаря ПОС, обязательно окажет-
ся в одном из двух крайних состояний, характеризующихся насыщением
выхода ОУ (Uн+ или Uн–) и пробоем стабилитрона, в результате чего на вы-
ходе возникает напряжение Uст+ или Uст– соответственно.
      Если считать, что в начальный момент времени t=0 uвых=Uст+, то на-
пряжение на неинвертирующем входе ОУ окажется равным
                                ub=βпUст+,                       (2.120)
          R3
где β =          – коэффициент ПОС.
        R3 + R 4
      Через резистор R1 начинает заряжаться конденсатор С1 до тех пор,
пока напряжение на нем uа, изменяющееся по закону
                                  (         )
                      ua (t ) = U ст + 1 − e −t / τ − ube −t / τ ,    (2.121)
где τ=R1С1 – постоянная времени интегратора, не превысит в момент вре-
мени t=tи напряжение ub. Тогда за счет большого усиления ОУ и действия
ПОС выходное напряжение генератора скачком изменится и станет рав-
ным uвых=Uст–. Соответственно изменится и напряжение на неинверти-
рующем входе
                                      ub=βпUст–.
      Конденсатор С1 начинает разряжаться, пока напряжение на нем, из-
меняющееся по закону, аналогичному (2.121), в момент времени t=T не
окажется меньше, чем ub. Состояние схемы снова скачком изменится, вы-
ходное напряжение станет положительным. Таким образом, процесс заря-
да-разряда конденсатора оказывается периодическим.
      Если уровни стабилизации Uст+ и Uст– одинаковы, то период колеба-
ний Т можно определить, приравнивая (2.120) и (2.121) в момент времени
t=tи=Т/2. В результате получим
                                 1 + βп                ⎛       R3 ⎞
                      T = 2τ ln           = 2 R1C ln⎜1 + 2         ⎟. (2.122)
                                 1 − βп                ⎝       R4 ⎠
      При R3=R4 частота генерируемых прямоугольных импульсов со
скважностью Q=T/tи=2 рассчитывается по формуле
                             1
                          f = ≈ 0,455 / R1C.                   (2.123)
                             T
      Для обеспечения стабильности по частоте (это касается всех схем
мультивибраторов) необходимо, чтобы скорость нарастания или спада на-
пряжения на времязадающем конденсаторе в моменты изменения состоя-
ния схемы была достаточно велика. Чем круче наклоны экспонент относи-


                                      117

Страницы